[发明专利]基于SCMA mMTC系统分层机器类通信的子载波及功率分配方法

权利要求书

1.基于SCMA mMTC系统分层机器类通信的子载波及功率分配方法，其特征在于包括步骤：

S1，根据MTCG与MTCD的一对多通信模型列出最优化问题及其约束条件；

S2，根据已知的映射矩阵将最优化问题由非凸函数转变为凸函数，并基于已知的子载波上信道系数进行降序排列，示出最优化问题中的干扰；

S3，基于凸函数求解每个MTCD在各个子载波功率分配的最优解

S4，基于凸函数求解得到第k个MTCD的速率R_k的表达式以及第k个MTCD占用子载波n后的速率r_kn，再根据效用函数对子载波进行分配，其中表示第k个MTCD占用子载波n后的速率，表示第k个MTCD的速率，(n^*,k^*)表示的是违反对。

2.根据权利要求1所述基于SCMA mMTC系统分层机器类通信的子载波及功率分配方法，其特征在于步骤S1为，列出最优化的问题与其约束条件：

C1:

C2:

C3:s_kn∈{0,1}、

C4:

C5:p_kn≥0。

3.根据权利要求1所述基于SCMA mMTC系统分层机器类通信的子载波及功率分配方法，其特征在于步骤S2为，将MTCD所占用的信道系数进行降序排列，

|h_k1|²≥|h_k2|²≥|h_k3|²≥...≥|h_kn|²，确定映射矩阵后将原有的非凸函数转变为凸函数，

最优化问题(1)简化为

约束条件简化为：C6:C7:p_kn≥0。

4.根据权利要求1所述基于SCMA mMTC系统分层机器类通信的子载波及功率分配方法，其特征在于步骤S3为：函数是一个凸优化函数，根据约束条件C6，C7运用数学方法求解出功率分配的最优解

5.根据权利要求1所述基于SCMA mMTC系统分层机器类通信的子载波及功率分配方法，其特征在于步骤S4为：将映射矩阵F中的元素全部置1，将所有的子载波都分配每个MTCD，然后根据效用函数相应的计算出效用函数低的违反对(n^*,k^*)并将其删除，将映射矩阵中对应保留的违反对(n^*,k^*)所对应位置处的元素1变为0，直到满足约束条件C1、C2，得到完整的功率分配与子载波的分配方案。